Dotazy a odpovědi

Jak je to s odrazem světla ve skle jedoucího vlaku?

1246

Dotaz:

Obracím se na vás s dotazem, který mi vrtá hlavou od malička… Určitě znáte tu situaci, kdy koukáte např. ve vlaku z okénka, ale v tom okénku je odraz nějakého dalšího cestujícího. Vy tedy hledíte „skrz“ něj ven. Moje otázka zní, jestli je z pohledu spolucestujícího možné okem rozeznat, jestli koukám na jeho odraz, a tudíž na něj (protože v zrcadle to vidět je), nebo zda koukám ven za sklo.
odraz v okně vlaku

Minutová odpověď:

1)

Sklo je materiál, od kterého se část viditelného světla odráží a valná většina prochází. Proto jsme v popsané situaci schopni pozorovat dva obrazy: spolucestujícího a mihotající se krajinu za oknem.

2)

Spolucestující není bez speciálních optických přístrojů schopen poznat, zdali se díváme v odraze na něj, nebo se díváme ven z vlaku, jelikož jeho oko není schopno postřehnout, na který obraz je naše oko zaostřeno.
odraz v okně vlaku

Celá odpověď:

Děkujeme za zajímavý dotaz. Jev, který popisujete, je možný díky tomu, že část viditelného světla se od skla v okně vlaku odráží (přibližně 4–5 %, uvažujeme kolmý dopad paprsků světla a jednu hranu skla), ale většina projde skrz [1]. Ostatně to je důvod, proč se sklo používá jako výplň oken, protože chceme vidět ven. Když jedeme ve vlaku, tak ve vámi popsané situaci pozorujeme dva obrazy: (i) odraz cestujícího od skla a (ii) obraz krajiny za sklem.

Naše oko, podobně jako například fotoaparát, má v sobě čočku, která nám umožňuje ostřit na vybrané objekty [2]. Když budeme chtít zaostřit na odraz spolucestujícího, bude oko ostřit za okno do stejné vzdálenosti, jako je spolucestující před oknem. Když budeme chtít zaostřit na krajinu za oknem, bude oko muset přeostřit na větší vzdálenost.

Vtip je ale v tom, že aby spolucestující poznal, že se skrze sklo díváme na něj, musel by být schopen zachytit přeostření čočky v našem oku. Ale to jeho oči schopny zachytit nejsou. Když bude mít štěstí, může si všimnout stáčení očí k sobě tak, aby směřovaly na pozorovaný objekt (tzv. konvergence očí), ale to je dost málo pravděpodobné. Kdyby spolucestující opravdu toužil vědět, zdali se díváme na něj, musel by se uchýlit k měření speciálními optickými přístroji (tzv. oční tracker) [2]. Takové přístroje umožňují sledovat, kam přesně se oko kouká a na jaký objekt je zaostřeno.

Pro Zeptej se vědce odpovídal Vítek

Zdroje:

[1] Hecht, E. (2015). Optics (5. vydání). Pearson.

[2] Atchison, D., & Smith, G. (2000). Optics of the Human Eye. Butterworth-Heinemann.

Odpovídal

(VŠCHT Praha + JILA – University of Colorado Boulder & National Institute of Standards and Technology (NIST))

Odborná recenze:

Editace textu:

Štítky: odraz, světlo
Kategorie: Fyzika a chemie